高専 新技術説明会
日時：2019年01月10日(木) 13:30～15:55
会場：JST東京本部別館1Fホール（東京・市ケ谷）
参加費：無料
主催：科学技術振興機構、国立高等専門学校機構
後援：特許庁、関東経済産業局
発表内容一覧
発表内容詳細
- エネルギー
1）卵殻膜からなる電解質膜を備えた燃料電池
米子工業高等専門学校 物質工学科 准教授 谷藤 尚貴
新技術の概要
卵殻の内膜を構成するたんぱく質の薄膜の両面に白金を塗布した素子構造にメタノールなどの溶液を滴下すると発電する、その燃料について炭酸水を用いても発電が起こる点が新規性を有する技術となっている。
従来技術・競合技術との比較
従来の陽イオン交換樹脂とは異なりタンパク質の水素結合ネットワーク、および金属の化学吸着で増加したプロトン伝導場によって発電の性能が上がる点に卵殻膜という素材の伸びしろが有ると考えています。
新技術の特徴
・強酸性官能基の無いプロトン伝導体としての応用が期待できます。
・200度でも編成が起こらない安定なたんぱく質材料としての用途が期待できます。
想定される用途
・電力未到達地における電力供給
・遭難時の救命用電力供給
- 建築・土木
2）傷んだ上流部自然斜面の豪雨による浸透崩壊を抑制・保護する対策「ハイスイテラス工法」
香川高等専門学校 建設環境工学科 教授 向谷 光彦
新技術の概要
自然斜面の降水が集まれば地山を洗掘し、土砂を下流へと運搬する。数十年に一度の集中豪雨に対して、自然斜面の上流域で等高線に沿って水平方向に導流堤を複数段造り、一時的に雨水を貯留しゆっくりと尾根筋方向へ分流させれば、雨水の洪水到達時間を遅らせ、洪水量を減少させて、斜面崩壊の緩和を実現する。
従来技術・競合技術との比較
例えば、地すべり対策工法には、抑制工としての排土工、地下水排水工など、抑止工として抑止杭工や深礎工などがあり、地すべり運動を停止・緩和、あるいは阻止するものである。しかし、これらの抑制工等は工事自体が大がかりなものでコストも大きくなるため、搬入路の無い山岳地では施工面や費用的にも数多くの施工は難しい。
新技術の特徴
・下流域への土石流・洪水等の土砂災害抑制工として直接的に防止効果がある。
・１か所当たりの工事費が2千万円程度と安価ででき、かつ短期で施工できる。
・最上流域や急傾斜地でも比較的容易に施工でき、現地発生土を積極的に使用して搬出土を出さない。
想定される用途
・各電力会社や携帯電話会社の所有する鉄塔基礎部の浸食風化防止。
・行政による都市周辺部の土石流、危険渓流等、降雨による大規模斜面災害防止。
・中山間地域における林業従事者の間伐作業と土砂災害防止、河川最上流部メンテナンス業の創業。
- 建築・土木
3）超低消費電力の揺れ検知装置
奈良工業高等専門学校 電気工学科 准教授 土井 滋貴
新技術の概要
本発明は、揺れを検知して駆動する装置に関するものであり、特にその省電力化に関するものである。
従来の振動センサは後段の回路の電源を常時供給するものが多いが、本発明は警報発生後は超低消費電力の待機モードに遷移する。
従来技術・競合技術との比較
地震等の災害に際し揺れを検知し通報するセンサが求められる。これらの災害は、電源インフラのない場所で多くが発生しており、省電力化が求められる。本システムは待ち時間にはほぼ電力を消費しないという特徴を持つ。また、揺れの感度、方向性は検出部分の機構を変更することにより適応させることができる。
新技術の特徴
・超低消費電力
・耐久性が高い
・反応感度を調整できる
想定される用途
・地震の揺れ検知
・盗難防止
- 医療・福祉
4）電気エネルギーを使用しない軽量・安価な流体駆動義手
津山工業高等専門学校 総合理工学科 機械システム系 助教 西川 弘太郎
新技術の概要
従来の重量が大きく高価な筋電義手に代わる、全く新しい流体駆動義手を提案する。本義手は、使用者の前腕の回外動作（時計回りに回転）を利用して、圧縮空気を生成し義手を空気圧駆動する。従来の空気圧システムに必須の電気エネルギーやコンプレッサが不要な無動力デバイスである。空気圧の特長を活かし、筋電義手には困難な、対象物の柔軟な把持を実現する。
従来技術・競合技術との比較
従来の筋電義手は、電動アクチュエータが使用されており、重量が大きい。また、筋電センサー、信号処理装置等の高価な部品で構成されているため、高コストとなる。そして、バッテリーが必要であり、使用時間は制限される。一方、本義手は、無動力型であるため、軽量安価で使用時間の制限もない。また、使用者の運動により義手を駆動するため、思いのままに、様々な対象物（ペットボトルから紙コップ等）の把持・解放が可能である。
新技術の特徴
・電気エネルギー、コンプレッサ等の外部動力源なしで義手を空気圧駆動するため、軽量・安価である。
・空気圧ベローズを指関節に直接組み込んでおり、柔らかい対象物でも、潰さず優しく把持することが可能である。
・一般的な筋電義手よりも操作が容易であり操作訓練が不要、指先速度は約6倍以上である。
想定される用途
・福祉機器としての義手
・果実収穫用ロボットハンド
・手術ロボット用のハンド
関連情報
・サンプルあり
・デモあり
- エネルギー
5）安価で印刷可能な光電変換素子と熱電変換素子&その融合によるハイブリッド発電シート
小山工業高等専門学校 機械工学科・複合工学専攻 准教授 加藤 岳仁
新技術の概要
安価で無毒な材料を用いて発電層形成用インクを作製し、印刷等の塗布により成膜。電極も発電層と同様に塗布可能な材料で成膜することにより、超軽量でフレキシブルな発電シートの作製が可能。透過性や色調の選択性があることや、一つの基材に複合して製膜することも可能であり、様々な用途が期待できる。
従来技術・競合技術との比較
光電変換素子については、有機薄膜太陽電池やペロブスカイト太陽電池に代表される有機太陽電池とも異なり、超低コストでの製造が可能。また、熱電変換素子においても従来の高温焼成が必要なセラミック材料を使用した発電層とは異なり、焼成不要な低コストプロセスでの生産が可能。
新技術の特徴
・有機無機ハイブリッド材料開発
・新規電子素子の開発
・再生可能エネルギーの有効活用を目的としたシステム等の開発
想定される用途
・採光と発電が必要な窓やグリーンハウス等への設置
・重量物としてのソーラーパネル等が導入できない電源確保が必要な場所への設置
・屋内外に設置されている熱や光を得ることができる特殊な構造物への導入
関連情報
・サンプルあり
お問い合わせ
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